- •Республики беларусь Высшее учебное учреждение «Командно-инженерный институт»
- •Методические указания к решению задач и контрольные задания по разделу «Процессы горения. Опасные факторы пожара»
- •Введение
- •Общие методические указания
- •Рекомендуемый порядок действий при решении задач
- •Примеры решения задач
- •1. Материальный баланс процессов горения
- •1.1. Расчет количества воздуха, необходимого для горения веществ Расчетные формулы
- •Примеры
- •Объем воздуха, израсходованного на горение 1 м3 аммиака, определим по формуле (1.7):
- •1.2. Расчет объема и состава продуктов горения Расчетные формулы
- •Здесь – теоретический объем продуктов горения;
- •Состав продуктов горения, т.Е. Содержание I-го компонента (% об.), определяется по формуле:
- •Примеры
- •2. Тепловой баланс процессов горения
- •2.1. Расчет теплоты сгорания веществ Расчетные формулы
- •Примеры
- •2.2. Расчет температуры горения
- •Примеры
- •6 Моль, 3 моля, 26,32 моля, ,
- •Концентрационные пределы воспламенения
- •Примеры
- •4. Температурные параметры пожарной опасности веществ
- •4.1 Расчет температурных пределов воспламенения
- •Примеры.
- •4.2. Расчет температур вспышки и воспламенения
- •Примеры
- •4.3. Расчет температуры самовоспламенения
- •Расчет температуры потухания
- •Примеры
- •4.5. Температура и давление взрыва при взрыве паровоздушных смесей
- •Примеры
- •Перечень контрольных задач
- •Приложение
- •Энтальпия (теплосодержание) газов при постоянном давлении
- •Энтальпия (теплосодержание) газов при постоянном давлении
- •Теплота образования и сгорания некоторых веществ
- •Показатели пожарной опасности некоторых газов
- •Показатели пожарной опасности некоторых жидкостей
- •Величины параметров k и l для вычисления
- •Давление насыщенных паров некоторых веществ, гПа
- •Продолжение таблицы 7
- •Температура самовоспламенения (к) некоторых предельных углеводородов
- •Температура самовоспламенения (к) некоторых предельных одноатомных спиртов в зависимости от средней длины углеродной цепи
- •Значение параметров для расчета минимальной флегматизирующей
- •Внутренняя энергия газов
- •Литература
- •Содержание
Примеры
Пример 1. Рассчитать температуру взрыва и развиваемое давление при взрыве паров уксусной кислоты С2Н4О2 в смеси с воздухом на стехиометрической концентрации при начальной температуре 25 оС и давлении 101,325 кПа.
Решение.
По табл. 3 приложения находим стандартную теплоту сгорания одного моля уксусной кислоты:
Составляем уравнение реакции горения:
СН3СООН + 2О2 + 2·3,76N2 = 2CO2 + 2H2O+ 2·3,76N2.
Определим разность молей продуктов сгорания и исходной смеси:
nпг = 2+2+7,52 = 11,52;
nисх = 1+2+7,52 = 10,52;
Δn = 11,52 - 10,52 = 1.
Определим энергию взрыва:
Определим внутреннюю энергию продуктов взрыва, приняв начальную температуру взрыва равной 2600 К:
Внутренняя энергия продуктов взрыва оказалась меньше энергии взрыва, значит надо принять температуру взрыва равной 2800 К и повторить расчет:
Внутренняя энергия продуктов взрыва при температуре 2800 К выше энергии взрыва, значит температуру взрыва следует определять методом линейной интерполяции.
Находим температуру взрыва методом линейной интерполяции:
Определим давление взрыва на стехиометрической концентрации:
Методические указания к выполнению контрольной работы
После изучения раздела «Процессы горения. Опасные факторы пожаров» и рассмотрения соответствующих примеров решения задач по учебным пособиям и данным методическим указаниям слушатель должен переходить к выполнению контрольной работы. Приступая к самостоятельному решению задач, необходимо обдумать план решения, сравнить его с предложенным вариантом решения типовой задачи. Если планы решения не совпадают, выбрать наиболее короткий путь или решить обоими способами и проверить, совпадают ли ответы. Если появляются неясности в выборе решения, следует обратиться к материалу той темы, на которой построена данная задача.
Контрольная работа состоит из 8 задач, которые следует выполнять в отдельной тетради, на обложке которой надо написать фамилию и инициалы, шифр, вариант контрольной работы, который выбирается по предпоследней и последней цифрам номера зачетной книжки. При оформлении контрольной работы необходимо оставлять поля для замечаний рецензента.
Текст каждой задачи следует переписывать полностью. Ход решения задачи должен сопровождаться краткими пояснениями, должны быть записаны формулы, уравнения реакций, указаны соответствующие справочные пособия, которыми воспользовался слушатель. Размерности величин должны приводиться в системе СИ. В приложении к методическим указаниям даны необходимые справочные материалы.
Перечень контрольных задач
Задача 1. Вычислить действительную температуру горения соединения А (название см. в табл.), а также состав и объем продуктов горения, если горение протекает при коэффициенте избытка воздуха αв, доля потерь тепла излучением из зоны горения составляет η.
№ варианта |
Название соединения |
αв |
η |
1 |
Амилен С5Н10О |
1,1 |
0,20 |
2 |
Ацетон С3Н6О |
1,3 |
0,30 |
3 |
Метанол СН4О |
1,2 |
0,15 |
4 |
Диметиловый эфир С2Н6О |
1,2 |
0,30 |
5 |
Этиленгликоль С2Н6О2 |
2,0 |
0,10 |
6 |
Акролеин С3Н4О |
1,5 |
0,20 |
7 |
Акриловая кислота С3Н4О2 |
1,3 |
0,25 |
8 |
Пропилен С3Н6 |
1,6 |
0,20 |
9 |
Этилен С2Н4 |
1,1 |
0,30 |
10 |
Уксусная кислота С2Н4О2 |
1,5 |
0,15 |
11 |
Пропадиен С3Н4 |
1,4 |
0,35 |
12 |
Аллиловый спирт С3Н6О |
1,3 |
0,30 |
13 |
Метилацетат С3Н6О2 |
1,2 |
0,20 |
14 |
Метилэтиловый эфир С3Н8О |
2,0 |
0,05 |
15 |
Фуран С4Н4О |
1,8 |
0,35 |
16 |
Глицерин С3Н8О3 |
1,7 |
0,30 |
17 |
Циклобутан С4Н8 |
1,6 |
0,25 |
18 |
Метилэтилкетон С4Н8О |
1,5 |
0,30 |
19 |
Масляная кислота С4Н8О2 |
1,4 |
0,25 |
20 |
Бутанол С4Н10О |
1,3 |
0,15 |
Задача 2. Вычислить действительную температуру горения вещества А (см. в табл.), а также состав и объем продуктов его горения, если элементный состав вещества следующий: С - %, Н - %, О - %, S - %, W - %, зола - %. Горение протекает при коэффициенте избытка воздуха αв, потери тепла излучением составляют η.
№ вар. |
Название Соединения |
Элементный состав вещества, % |
α в |
η |
||||||
C |
H |
O |
S |
N |
W |
Зола |
||||
21 |
Церезин |
85 |
13 |
2 |
- |
- |
- |
- |
1,2 |
0,20 |
22 |
Уголь |
70 |
4 |
3,4 |
3 |
0,6 |
19 |
- |
1,3 |
0,10 |
23 |
Древесина |
65 |
5 |
10 |
5 |
5 |
10 |
- |
1,2 |
0,10 |
24 |
Бензин |
85 |
14 |
0,5 |
- |
0,5 |
- |
- |
1,3 |
0,15 |
25 |
Соляровое масло |
86 |
13 |
0,5 |
0,5 |
- |
- |
- |
1,1 |
0,25 |
26 |
Мазут |
83 |
11 |
1 |
4 |
- |
1 |
- |
1,2 |
0,10 |
27 |
Керосин |
80 |
13 |
2 |
4 |
- |
1 |
- |
1,2 |
0,20 |
28 |
Мазут |
80 |
12 |
2 |
2 |
- |
4 |
- |
1,1 |
0,20 |
29 |
Горючий сланец |
35 |
5 |
10 |
4 |
1 |
15 |
30 |
1,3 |
0,30 |
30 |
Антрацит |
80 |
5,3 |
9,5 |
1,2 |
2,2 |
1 |
0,8 |
1,4 |
0,30 |
31 |
Горючий сланец |
24 |
2 |
4 |
3 |
- |
20 |
47 |
1,3 |
0,25 |
32 |
Солома |
80 |
9,5 |
5,3 |
1,8 |
1,2 |
2,2 |
- |
1,2 |
0,20 |
33 |
Сено |
82 |
10 |
4 |
2 |
- |
2 |
- |
1,1 |
0,10 |
34 |
Керосин |
75 |
12 |
5 |
5 |
2 |
1 |
- |
1,4 |
0,15 |
35 |
Уголь |
79 |
4,5 |
10 |
0,8 |
1,7 |
3 |
1 |
1,3 |
0,20 |
36 |
Торф |
77 |
5,5 |
8 |
1,2 |
2,2 |
3 |
3,1 |
1,2 |
0,25 |
37 |
Смола |
75 |
5,4 |
8,5 |
1,3 |
8 |
1,8 |
- |
1,21 |
0,10 |
38 |
Нефть |
48 |
6 |
10,2 |
12 |
14,6 |
9,2 |
- |
1,1 |
0,20 |
39 |
Бензин |
80 |
16 |
2 |
1 |
- |
1 |
- |
1,2 |
0,25 |
40 |
Древесина |
46 |
6 |
37 |
- |
2 |
9 |
- |
1,1 |
0,30 |
Задача 3. Вычислить действительную температуру горения, а также состав и объем продуктов горения газовой смеси, состоящей из окиси углерода, водорода, метана, этана, пропана, бутана, пентана, этилена, пропена, бутена, пентена, паров бензола, ацетилена, углекислого газа, азота, кислорода (см. табл.). Горение протекает при коэффициенте избытка воздуха αв, потери тепла излучением составляют η.
№ вар. |
Состав смеси (% об.) |
αв |
η |
||||||||||||||||
Окись углерода |
Водород |
Метан |
Этан |
Пропан
|
Бутан
|
Пентан |
Этилен |
Пропен |
Бутен |
Пентен |
Бензол |
Ацетилен |
Углекислый газ |
Азот |
Кислород |
||||
41 |
- |
50 |
- |
- |
- |
8 |
- |
20 |
- |
- |
- |
- |
- |
20 |
- |
2 |
1,2 |
0,10 |
|
42 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
22 |
28 |
- |
10 |
- |
15 |
- |
10 |
5 |
2,0 |
0,20 |
|
43 |
- |
- |
15 |
- |
- |
- |
5 |
28 |
- |
- |
- |
- |
- |
18 |
24 |
10 |
1,3 |
0,20 |
|
44 |
- |
- |
- |
42 |
- |
- |
3 |
- |
- |
20 |
- |
5 |
- |
15 |
- |
15 |
1,1 |
0,25 |
|
45 |
- |
- |
- |
- |
60 |
- |
- |
- |
- |
- |
14 |
- |
10 |
- |
16 |
- |
1,1 |
0,15 |
|
46 |
- |
- |
35 |
- |
- |
- |
8 |
- |
- |
- |
19 |
- |
- |
17 |
- |
21 |
1,2 |
0,30 |
|
47 |
- |
- |
- |
24 |
- |
- |
- |
- |
16 |
- |
- |
- |
10 |
10 |
15 |
25 |
1,2 |
0,15 |
|
48 |
- |
- |
35 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
15 |
- |
- |
20 |
- |
13 |
17 |
1,1 |
0,30 |
|
49 |
- |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
35 |
- |
25 |
- |
10 |
20 |
1,5 |
0,20 |
|
50 |
11 |
- |
- |
- |
9 |
- |
10 |
- |
- |
- |
20 |
- |
- |
- |
30 |
20 |
1,4 |
0,10 |
|
51 |
2 |
- |
70 |
- |
- |
15 |
- |
- |
6 |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
5 |
1,4 |
0,20 |
|
52 |
- |
20 |
- |
- |
11 |
20 |
- |
29 |
- |
- |
- |
6 |
- |
- |
- |
14 |
1,3 |
0,30 |
|
53 |
- |
- |
3 |
5 |
- |
- |
40 |
- |
- |
14 |
- |
- |
15 |
8 |
- |
15 |
1,2 |
0,20 |
|
54 |
- |
- |
- |
- |
- |
30 |
- |
40 |
- |
- |
15 |
- |
5 |
4 |
6 |
- |
1,2 |
0,15 |
|
55 |
24 |
18 |
- |
- |
- |
10 |
- |
- |
28 |
- |
- |
- |
- |
- |
5 |
15 |
1,3 |
0,25 |
|
56 |
- |
- |
- |
40 |
10 |
- |
- |
12 |
- |
- |
- |
28 |
- |
5 |
- |
5 |
1,1 |
0,15 |
|
57 |
15 |
15 |
- |
- |
- |
- |
5 |
- |
- |
20 |
- |
42 |
- |
- |
- |
3 |
2,0 |
0,20 |
|
58 |
- |
- |
30 |
15 |
5 |
- |
- |
- |
10 |
- |
- |
20 |
- |
- |
11 |
9 |
2,0 |
0,30 |
|
59 |
- |
- |
19 |
- |
35 |
8 |
- |
- |
- |
17 |
- |
- |
- |
- |
- |
21 |
2,2 |
0,35 |
|
60 |
16 |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
14 |
- |
- |
- |
20 |
- |
- |
30 |
10 |
2,1 |
0,20 |
Задача 4. Рассчитать температуру самовоспламенения вещества (название см. в табл.) по средней длине углеродной цепи, определив число концевых групп и число цепей. При решении задачи воспользоваться табл. 8-10 приложения.
№ вар. |
Горючее вещество |
Структурная формула (упрощенная) |
1 |
2 |
3 |
1 |
1,3-диметил-4-пропилбензол |
(СН3)2С6Н3(С3Н7) |
2 |
1-метил-2-пропилбензол |
СН3С6Н4С3Н7 |
3 |
1-метилбутанол-1 |
С2Н5СН(СН3)ОН |
4 |
Дифенилметан |
СН2(С6Н5)2 |
5 |
Толуол |
СН3С6Н5 |
6 |
3,3-диметилпентан |
С2Н5С(СН3)2С2Н5 |
7 |
Октан |
С8Н18 |
8 |
1,3-диметилбутанол-1 |
СН3СН(СН3)СН2СН(СН3)ОН |
9 |
Дифенилэтан |
С2Н4(С6Н5)2 |
10 |
1-метил-2-этил-4-пропилбензол |
(СН3)(С2Н5)(С3Н7)С6Н3 |
11 |
3,3-диметилпентанол-1 |
С2Н5С(СН3)2С2Н4ОН |
12 |
2-этил-3-метилпентанол-1 |
С2Н5СН(СН3)СН(С2Н5)СН2ОН |
13 |
2,2-диметилгексан |
С4Н9С(СН3)2СН3 |
14 |
1,2-диметил-4-этилбензол |
С6Н3(СН3)2(С2Н5) |
15 |
2,3-диметилпентан |
СН3СН(СН3)СН(СН3)С2Н5 |
16 |
Метилдифенилметан |
СН3СН(С6Н5)2 |
17 |
2-метилпрапанол-2 |
(СН3)3СОН |
18 |
3-метилпентанол-2 |
СН3СН(ОН)СН(СН3)С2Н5 |
19 |
2,2,3,3-тетраметилбутан |
СН3С(СН3)2С(СН3)2СН3 |
20 |
2,3-диметилоктан |
СН3СН(СН3)СН(СН3)С5Н11 |
21 |
4-метил-4-этилгептан |
С3Н7С(СН3)(С2Н5)С3Н7 |
22 |
3-метилпентанол-2 |
С2Н5СН(СН3)СН(ОН)СН3 |
23 |
1,2,3-триметилгексанол-1 |
С3Н7СН(СН3)СН(СН3)СН(СН3)ОН |
24 |
2,3,4-триметил-5-этилдекан |
СН3СН(СН3)СН(СН3)СН(СН3)СН(С2Н5)С5Н11 |
25 |
1,2,3,4-тетраметилбензол |
С6Н2(СН3)4 |
26 |
3,3-диметил-4,4-диэтилнонан |
С2Н5С(СН3)2С(С2Н5)2С5Н11 |
27 |
3,3-диметилгептанол-2 |
СН3СН(ОН)С(СН3)2С4Н9 |
28 |
2,2,4-триметилпентан |
СН3С(СН3)2СН2СН(СН3)СН3 |
29 |
3-метилпентанол-1 |
С2Н5СН(СН3)СН2СН2ОН |
30 |
2,2-диметилпентанол-1 |
СН3С(СН3)2СН2СН2СН2ОН |
31 |
2,2,4,4-тетраметилоктан |
СН3С(СН3)2СН2С(СН3)2СН-СН2-СН2-СН3 |
32 |
Этилбензол |
С6Н5С2Н5 |
33 |
Декан |
С10Н22 |
1 |
2 |
3 |
34 |
Третбутилбензол |
С6Н5С(СН3)3 |
35 |
Нонадекан |
С19Н40 |
36 |
2,2,5-триметил-4-этилгептан |
СН3С(СН3)2СН2СН(С2Н5)СН(СН3)СН2СН3 |
37 |
2-метил-2-бутанол |
СН3С(СН3)(ОН)СН2СН3 |
38 |
2-метил-3-октанол |
СН3СН(СН3)СН(ОН)С5Н11 |
39 |
Пентаметилбензол |
С6Н(СН3)5 |
40 |
2,4-диметилгексан |
СН3СН(СН3)СН2СН(СН3)СН2СН3 |
41 |
Деканол-1 |
С10Н21ОН |
42 |
n-бутилбензол |
С6Н5С4Н9 |
43 |
Гексаметилбензол |
С6(СН3)6 |
44 |
Изопропилбензол |
С6Н5СН(СН3)2 |
45 |
1-метил-2-этилбензол |
С6Н4(СН3)(С2Н5) |
46 |
1,2,4,5-тетраметилбензол |
С6Н2(СН3)4 |
47 |
1-метил-4-изопропилбензол |
(СН3)С6Н4СН(СН3)2 |
48 |
Пентафенилэтан |
(С6Н5)3ССН(С6Н5)2 |
49 |
Октадекан |
С18Н38 |
50 |
Третбутиловый спирт |
(СН3)3СОН |
51 |
n-додециловый спирт |
С12Н25ОН |
52 |
Цетиловый спирт |
СН3(СН2)14СН2ОН |
53 |
Мирициловый спирт |
С31Н63ОН |
54 |
1,2,3,5-тетраметилбензол |
С6Н2(СН3)4 |
55 |
Диметилпропанол |
СН3С(СН3)2СН2ОН |
56 |
Тетрафенилэтан |
(С6Н5)2СНСН(С6Н5)2 |
57 |
Дифенил |
(С6Н5)2 |
58 |
Трифенилметан |
(С6Н5)3СН |
59 |
3,4-диметилпентанол-2 |
СН3СН(СН3)СН(СН3)-СН(ОН)СН3 |
60 |
1,3-диэтилбензол |
С6Н4(С2Н5)2 |
Задача 5. Вычислить температуру вспышки (воспламенения) вещества (вещество, коэффициенты диффузии его паров D0 и постоянные уравнения Антуана даны в табл.) по формуле В.И. Блинова.
№ варианта |
Вещество |
D0, см2/с |
Постоянные Антуана |
|||
А |
В |
СА |
||||
1 |
31 |
Амилен |
0,062 |
6,786 |
1014,3 |
229,8 |
2 |
32 |
n-амиловый спирт |
0,061 |
7,182 |
1287,6 |
1613 |
3 |
33 |
Этиленгликоль |
0,099 |
9,013 |
2753,2 |
252,0 |
4 |
34 |
Бензол |
0,109 |
6,489 |
902,3 |
178,1 |
5 |
35 |
Этилбензол |
0,067 |
6,959 |
1426,5 |
213,3 |
6 |
36 |
n-бутилацетат |
0,106 |
7,006 |
1340,7 |
199,7 |
7 |
37 |
Этилацетат |
0,073 |
6,992 |
1200,3 |
214,3 |
8 |
38 |
n-бутиловый спирт |
0,068 |
9,597 |
2664,7 |
179,6 |
9 |
39 |
Циклогексан |
0,065 |
6,648 |
1095,3 |
210,1 |
10 |
40 |
n-гексадекан |
0,035 |
6,787 |
1656,4 |
136,9 |
11 |
41 |
n-ундекан |
0,107 |
7,680 |
2102,9 |
242,6 |
12 |
42 |
n-гексиловый спирт |
0,059 |
7,078 |
1420,3 |
165,5 |
13 |
43 |
Толуол |
0,075 |
6,955 |
1045,1 |
210,5 |
14 |
44 |
n-гептан |
0,061 |
6,951 |
1295,4 |
219,8 |
15 |
45 |
n-тетрадекан |
0,037 |
7,275 |
1950,5 |
190,5 |
16 |
46 |
Глицерин |
0,08 |
9,052 |
3074,2 |
214,7 |
17 |
47 |
Стирол |
0,067 |
7,940 |
2113,0 |
272,9 |
18 |
48 |
n-декан |
0,066 |
7,395 |
1809,9 |
227,7 |
19 |
49 |
n-пропиловый спирт |
0,085 |
8,317 |
1751,9 |
225,1 |
20 |
50 |
Дивиниловый эфир |
0,076 |
6,988 |
1055,3 |
228,6 |
21 |
51 |
n-пентан |
0,073 |
6,847 |
1062,5 |
231,8 |
22 |
52 |
Диоксан-1,4 |
0,076 |
7,516 |
1632,4 |
250,7 |
23 |
53 |
n-октан |
0,05 |
6,969 |
1379,5 |
211,9 |
24 |
54 |
Диэтиловый эфир |
0,077 |
6,998 |
1098,9 |
232,4 |
25 |
55 |
Метилэтилкетон |
0,076 |
7,024 |
1292,8 |
232,3 |
26 |
56 |
Изопентан |
0,07 |
6,793 |
1022,5 |
233,5 |
27 |
57 |
Изопропилбензол |
0,061 |
6,938 |
1460,7 |
207,6 |
28 |
58 |
Изопропиловый спирт |
0,083 |
8,386 |
1733,0 |
232,4 |
29 |
59 |
Метиловый спирт |
0,129 |
8,228 |
1660,4 |
245,8 |
30 |
60 |
n-нонан |
0,05 |
7,053 |
1510,7 |
211,5 |
Примечание
1. Варианты №№ 1-30 - определить температуру вспышки в закрытом тигле.
2. Варианты №№ 31-60 - определить температуру воспламенения.
Задача 6. Рассчитать концентрационные пределы воспламенения парогазовой смеси, если известен состав смеси (табл.).
-
№ варианта
Состав парогазовой смеси (% об.)
N варианта
1
СО-26%, С6Н5СН3-74%
31
2
С2Н2-30%,СН3СООН-70%
32
3
С2Н4-62%,С6Н6-38%
33
4
С2Н6-32%,С4Н10-68%
34
5
С2Н4-40%,С2Н5ОН-60%
35
6
С4Н10-50%,С2Н6-50%
36
7
С4Н8-15%,С7Н10-85%
37
8
С6Н12О-78%,С2Н4-22%
38
9
С16Н34-62%,С7Н14-38%
39
10
С6Н14О-45%,С7Н12-55%
40
11
С7Н16-30%,С7Н14-70%
41
12
С3Н8О3-45%,С12Н24-55%
42
13
С4Н6О-25%,С14Н28-75%
43
14
С2Н6-70%,С10Н22-30%
44
15
С4Н8О2-15%,С11Н22-85%
45
16
С4Н10-10%,С8Н10-90%
46
17
С12Н22-35%,С10Н20-65%
47
18
С4Н10-60%,С3Н8-40%
48
19
С4Н8-15%,С3Н6-85%
49
20
С5Н12-55%,С3Н8О-45%
50
21
С9Н12-90%,С8Н8-10%
51
22
С3Н8О-5%,С4Н10О-95%
52
23
С8Н10-20%,С14Н30-80%
53
24
СН4О-40%,С13Н28-60%
54
25
С5Н10О-30%,С7Н8-70%
55
26
С4Н8О-80%,С11Н24-20%
56
27
С3Н8-14%,С4Н8О2-86%
57
28
С8Н18-26%,С2Н8О2-74%
58
29
С15Н32-35%,С2Н4-65%
59
30
С5Н12-50%,С6Н12-50%
60
Примечание
1. Варианты №№ 1-30 – рассчитывать НКПВ.
2. Варианты №№ 31-60 – рассчитывать ВКПВ.
Задача 8. Из резервуара с жидкостью В площадью А (м2) произвели в течение времени t откачку V (м3) жидкости. Определить, будет ли горючей паровоздушная смесь в резервуаре в конце операции, если перед началом операции объем смеси насыщенных паров жидкости с воздухом в резервуаре составлял Vнач. (м3), температура жидкости и окружающей среды t (оC), атмосферное давление Р (Па), а скорость испарения равна ζ (кг/(м2с)). Предполагаем, что в конце операции пары равномерно перемешены с воздухом.
№ варианта |
Жидкость |
Пло-щадь резер-вуара А, м2 |
Время откач-ки t, ч |
Объем откач. жидкос-ти V, м3 |
Объем паровозд. смеси в резерв. до откачки Vнач, м3 |
Тем-пера-тура, оС |
Атм. давл. Р.10-3, Па |
Ско-рость испар. жидк. ζ кг/(м2с) |
||
1 |
21 |
41 |
Ацетон |
80 |
0,3 |
60 |
150 |
18 |
100 |
0,15 |
2 |
22 |
42 |
Толуол |
50 |
0,5 |
6 |
8 |
6 |
99 |
0,05 |
3 |
23 |
43 |
Диэтиловый эфир |
8 |
2,0 |
6 |
14 |
15 |
101 |
0,30 |
4 |
24 |
44 |
Стирол |
12 |
3,0 |
10 |
20 |
40 |
103 |
0,12 |
5 |
25 |
45 |
Сероуглерод |
7 |
0,7 |
4 |
6 |
18 |
98 |
0,15 |
6 |
26 |
46 |
Бензол |
90 |
0,8 |
15 |
40 |
28 |
102 |
0,12 |
7 |
27 |
47 |
Пропиловый спирт |
100 |
1,4 |
20 |
50 |
30 |
99 |
0,13 |
8 |
28 |
48 |
Этиловый спирт |
70 |
1,0 |
18 |
40 |
25 |
100 |
0,12 |
9 |
29 |
49 |
Метиловый спирт |
50 |
1,0 |
10 |
20 |
25 |
101 |
0,14 |
10 |
30 |
50 |
Бензол |
50 |
1,2 |
12 |
30 |
18 |
102 |
0,10 |
11 |
31 |
51 |
Метилэтилкетон |
20 |
0,8 |
12 |
20 |
20 |
100 |
0,19 |
12 |
32 |
52 |
Октан |
18 |
0,5 |
25 |
40 |
32 |
102 |
0,14 |
13 |
33 |
53 |
Акриловая кислота |
30 |
1,0 |
4 |
6 |
10 |
96 |
0,07 |
14 |
34 |
54 |
Бутилбензол |
40 |
1,2 |
10 |
8 |
25 |
99 |
0,11 |
15 |
35 |
55 |
Бутилформиат |
50 |
1,5 |
12 |
35 |
15 |
101 |
0,12 |
16 |
36 |
56 |
Октан |
60 |
0,7 |
14 |
29 |
10 |
102 |
0,14 |
17 |
37 |
57 |
Бутиловый спирт |
35 |
0,9 |
21 |
42 |
21 |
100 |
0,13 |
18 |
38 |
58 |
Окись этилена |
30 |
1,1 |
14 |
17 |
18 |
97 |
0,10 |
19 |
39 |
59 |
Этилциклопентан |
50 |
1,8 |
25 |
30 |
-12 |
99 |
0,11 |
20 |
40 |
60 |
Метилэтилкетон |
65 |
1,6 |
15 |
36 |
-5 |
102 |
0,12 |
Задача 9. Рассчитать безопасную концентрацию кислорода, минимальное взрывоопасное содержание кислорода и минимальную флегматизирующую концентрацию инертного разбавителя С (% об.) при разбавлении газопаровоздушной смеси вещества А с воздухом флегматизатором Ф (табл.). Энтальпию образования горючего вещества Δ и другие необходимые параметры взять из таблиц приложения.
№ варианта
|
Название соединения А |
Флегматизатор Ф |
0 |
Ацетон |
Водяной пар |
1 |
Уксусноэтиловый эфир |
Азот |
2 |
Диэтиловый эфир |
Углекислый газ |
3 |
Этиловый спирт |
Водяной пар |
4 |
Метиловый спирт |
Азот |
5 |
Гексан |
Углекислый газ |
6 |
Пропилен |
Водяной пар |
7 |
Бензол |
Азот |
8 |
Пропанол-1 |
Углекислый газ |
9 |
Пентан |
Азот |
Задача10. Рассчитать температуру потухания пламени Тпот при горении вещества А в воздухе, если известны энергия активации химической реакции горения этого вещества Еакт, адиабатическая температура горения Тгор (табл.). Универсальная газовая постоянная R=8,314 Дж/(моль·К).
№ варианта |
Название соединения А |
Тгор, К
|
Еакт, кДж/моль |
0 |
Этанол |
1875 |
176,8 |
1 |
Ацетон |
1795 |
230,5 |
2 |
Ацетилен |
2500 |
130 |
3 |
Водород |
2300 |
240 |
4 |
Метан |
2150 |
221,5 |
5 |
Гептан |
1875 |
254 |
6 |
Этан |
2190 |
205 |
7 |
Окись углерода |
2300 |
320 |
8 |
Ацетальдегид |
2300 |
190 |
9 |
Бензол |
2300 |
198 |
Задача 11. Определить температуру и давление взрыва паров вещества А в смеси с воздухом на стехиометрической концентрации при начальной температуре tнач и давлении Рнач.
№ варианта |
Наименование вещества А
|
tнач, 0С |
Рнач, кПа |
|||
1 |
41 |
81 |
121 |
Амилен С5Н10 |
-10 |
99,2 |
2 |
42 |
82 |
122 |
Амиловый спирт С5Н12О |
25 |
100 |
3 |
43 |
83 |
123 |
Этиловый спирт С2Н6О |
30 |
100,2 |
4 |
44 |
84 |
124 |
Ацетон С3Н6О |
-15 |
98,9 |
5 |
45 |
85 |
125 |
Этиленгликоль С2Н6О2 |
-27 |
101 |
6 |
46 |
86 |
126 |
Бензол С6Н6 |
40 |
101,3 |
7 |
47 |
87 |
127 |
Этилбензол С8Н10 |
32 |
100 |
8 |
48 |
88 |
128 |
н-бутилацетат С6Н12О2 |
21 |
98,2 |
9 |
49 |
89 |
129 |
Этилацетат С4Н8О2 |
-5 |
100,2 |
10 |
50 |
90 |
130 |
Этилформиат С3Н6О2 |
0 |
101 |
11 |
51 |
91 |
131 |
Циклогексан С6Н12 |
13 |
101,4 |
12 |
52 |
92 |
132 |
н-гексадекан С16Н34 |
18 |
98,7 |
13 |
53 |
93 |
133 |
н-ундекан С11Н24 |
28 |
98,9 |
14 |
54 |
94 |
134 |
н-гексиловый спирт С6Н14О |
34 |
100,1 |
15 |
55 |
95 |
135 |
Толуол С7Н8 |
-10 |
100,3 |
16 |
56 |
96 |
136 |
н-гептан С7Н16 |
33 |
100,8 |
17 |
57 |
97 |
137 |
н-тетрадекан С14Н30 |
45 |
101,1 |
18 |
58 |
98 |
138 |
Глицерин С3Н8О3 |
5 |
101,4 |
19 |
59 |
99 |
139 |
Стирол С8Н8 |
15 |
101,6 |
20 |
60 |
100 |
140 |
н-декан С10Н22 |
7 |
101 |
21 |
61 |
101 |
141 |
н-пропиловый спирт С3Н8О |
37 |
100,3 |
22 |
62 |
102 |
142 |
Дивиниловый эфир С4Н6О |
-17 |
99,7 |
23 |
63 |
103 |
143 |
н-пентан С5Н12 |
24 |
98,9 |
24 |
64 |
104 |
144 |
Диоксан С4Н8О2 |
18 |
100,1 |
25 |
65 |
105 |
145 |
н-октан С8Н18 |
29 |
101,3 |
26 |
66 |
106 |
146 |
Диэтиловый эфир С4Н10О |
31 |
101,6 |
27 |
67 |
107 |
147 |
Метилэтилкетон С4Н8О |
40 |
98,2 |
28 |
68 |
108 |
148 |
Изопентан С5Н12 |
-15 |
98,8 |
29 |
69 |
109 |
149 |
Изопропилбензол С9Н12 |
-8 |
99,1 |
30 |
70 |
110 |
150 |
Изопропиловый спирт С3Н8О |
-20 |
99,5 |
31 |
71 |
111 |
151 |
Метиловый спирт СН4О |
-25 |
99,9 |
32 |
72 |
112 |
152 |
н-амилацетат С7Н14О2 |
12 |
100 |
33 |
73 |
113 |
153 |
Ацетальдегид С2Н4О |
24 |
100,5 |
34 |
74 |
114 |
154 |
н-додекан С12Н26 |
36 |
100,8 |
35 |
75 |
115 |
155 |
н-гексан С6Н14 |
16 |
99,8 |
36 |
76 |
116 |
156 |
н-пентадекан С15Н32 |
28 |
100,1 |
37 |
77 |
117 |
157 |
Уксусная кислота С2Н4О2 |
24 |
101,1 |
38 |
78 |
118 |
158 |
н-пропилацетат С5Н10О2 |
-10 |
101,4 |
39 |
79 |
119 |
159 |
Керосин КО-25 С11Н22 |
20 |
100,9 |
40 |
80 |
120 |
160 |
Растворитель «М» С3Н7О |
18 |
101,2 |